Изотопы вольфрама

Изотопы вольфрама — разновидности химического элемента вольфрама, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы вольфрама с массовыми числами от 158 до 192 (количество протонов 74, нейтронов от 84 до 118), и более 10 ядерных изомеров.

Природный вольфрам состоит из смеси пяти изотопов. Четыре из них являются стабильными:

¹⁸²W (изотопная распространенность 26,50 %)
¹⁸³W (изотопная распространенность 14,31 %)
¹⁸⁴W (изотопная распространенность 30,64 %)
¹⁸⁶W (изотопная распространенность 28,43 %)

Еще один изотоп имеет огромный период полураспада, много больше возраста Вселенной:

¹⁸⁰W (изотопная распространенность 0,12 %)

Согласно расчётам, стабильные изотопы тоже могут быть нестабильны, но экспериментально их распад не наблюдался. Самым долгоживущим из искусственных изотопов является ¹⁸¹W с периодом полураспада 121 день.

Таблица изотопов вольфрама править

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа^[1] (а. е. м.)	Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
¹⁵⁸W	74	84	157,97456(54)#	1,37(17) мс	α	¹⁵⁴Hf	0+
^158mW	1889(8) кэВ			143(19) мкс			8+
¹⁵⁹W	74	85	158,97292(43)#	8,2(7) мс	α (82%)	¹⁵⁵Hf	7/2−#
¹⁵⁹W	74	85	158,97292(43)#	8,2(7) мс	β⁺ (18%)	¹⁵⁹Ta	7/2−#
¹⁶⁰W	74	86	159,96848(22)	90(5) мс	α (87,8%)	¹⁵⁶Hf	0+
¹⁶⁰W	74	86	159,96848(22)	90(5) мс	β⁺ (?)	¹⁶⁰Ta	0+
¹⁶¹W	74	87	160,96736(21)#	409(16) мс	α (73%)	¹⁵⁷Hf	7/2−#
¹⁶¹W	74	87	160,96736(21)#	409(16) мс	β⁺ (27%)	¹⁶¹Ta	7/2−#
¹⁶²W	74	88	161,963497(19)	1,36(7) с	β⁺ (53%)	¹⁶²Ta	0+
¹⁶²W	74	88	161,963497(19)	1,36(7) с	α (47%)	¹⁵⁸Hf	0+
¹⁶³W	74	89	162,96252(6)	2,8(2) с	β⁺ (59%)	¹⁶³Ta	3/2−#
¹⁶³W	74	89	162,96252(6)	2,8(2) с	α (41%)	¹⁵⁹Hf	3/2−#
¹⁶⁴W	74	90	163,958954(13)	6,3(2) с	β⁺ (97,4%)	¹⁶⁴Ta	0+
¹⁶⁴W	74	90	163,958954(13)	6,3(2) с	α (2,6%)	¹⁶⁰Hf	0+
¹⁶⁵W	74	91	164,958280(27)	5,1(5) с	β⁺ (99,8%)	¹⁶⁵Ta	3/2−#
¹⁶⁵W	74	91	164,958280(27)	5,1(5) с	α (0,2%)	¹⁶¹Hf	3/2−#
¹⁶⁶W	74	92	165,955027(11)	19,2(6) с	β⁺ (99,96%)	¹⁶⁶Ta	0+
¹⁶⁶W	74	92	165,955027(11)	19,2(6) с	α (0,035%)	¹⁶²Hf	0+
¹⁶⁷W	74	93	166,954816(21)	19,9(5) с	β⁺ (>99,9%)	¹⁶⁷Ta	3/2−#
¹⁶⁷W	74	93	166,954816(21)	19,9(5) с	α (<0,1%)	¹⁶³Hf	3/2−#
¹⁶⁸W	74	94	167,951808(17)	51(2) с	β⁺ (99,99%)	¹⁶⁸Ta	0+
¹⁶⁸W	74	94	167,951808(17)	51(2) с	α (0,0319%)	¹⁶⁴Hf	0+
¹⁶⁹W	74	95	168,951779(17)	76(6) с	β⁺	¹⁶⁹Ta	(5/2−)
¹⁷⁰W	74	96	169,949228(16)	2,42(4) мин	β⁺(99%)	¹⁷⁰Ta	0+
¹⁷⁰W	74	96	169,949228(16)	2,42(4) мин	α (1%)	¹⁶⁶Hf	0+
¹⁷¹W	74	97	170,94945(3)	2,38(4) мин	β⁺	¹⁷¹Ta	(5/2−)
¹⁷²W	74	98	171,94729(3)	6,6(9) мин	β⁺	¹⁷²Ta	0+
¹⁷³W	74	99	172,94769(3)	7,6(2) мин	β⁺	¹⁷³Ta	5/2−
¹⁷⁴W	74	100	173,94608(3)	33,2(21) мин	β⁺	¹⁷⁴Ta	0+
¹⁷⁵W	74	101	174,94672(3)	35,2(6) мин	β⁺	¹⁷⁵Ta	(1/2−)
¹⁷⁶W	74	102	175,94563(3)	2,5(1) ч	ЭЗ	¹⁷⁶Ta	0+
¹⁷⁷W	74	103	176,94664(3)	132(2) мин	β⁺	¹⁷⁷Ta	1/2−
¹⁷⁸W	74	104	177,945876(16)	21,6(3) сут	ЭЗ	¹⁷⁸Ta	0+
¹⁷⁹W	74	105	178,947070(17)	37,05(16) мин	β⁺	¹⁷⁹Ta	(7/2)−
^179m1W	221,926(8) кэВ			6,40(7) мин	ИП (99,72%)	¹⁷⁹W	(1/2)−
^179m1W	221,926(8) кэВ			6,40(7) мин	β⁺ (0,28%)	¹⁷⁹Ta	(1/2)−
^179m2W	1631,90(8) кэВ			390(30) нс			(21/2+)
^179m3W	3348,45(16) кэВ			750(80) нс			(35/2−)
¹⁸⁰W	74	106	179,946704(4)	1,59(5)⋅10¹⁸ лет^[3]	α	¹⁷⁶Hf	0+	0,0012(1)
^180m1W	1529,04(3) кэВ			5,47(9) мс	ИП	¹⁸⁰W	8−
^180m2W	3264,56(21) кэВ			2,33(19) мкс			14−
¹⁸¹W	74	107	180,948197(5)	121,2(2) сут	ЭЗ	¹⁸¹Ta	9/2+
¹⁸²W	74	108	181,9482042(9)	стабилен (>7,7⋅10²¹ лет)^{[n 1]}^[3]			0+	0,2650(16)
¹⁸³W	74	109	182,9502230(9)	стабилен (>6,7⋅10²⁰ лет)^{[n 2]}^[3]			1/2−	0,1431(4)
^183mW	309,493(3) кэВ			5,2(3) с	ИП	¹⁸³W	11/2+
¹⁸⁴W	74	110	183,9509312(9)	стабилен (>8,9⋅10²¹ лет)^{[n 3]}^[3]			0+	0,3064(2)
¹⁸⁵W	74	111	184,9534193(10)	75,1(3) сут	β⁻	¹⁸⁵Re	3/2−
^185mW	197,43(5) кэВ			1,597(4) мин	ИП	¹⁸⁵W	11/2+
¹⁸⁶W	74	112	185,9543641(19)	стабилен (>4,1⋅10¹⁸ лет)^{[n 4]}^[3]			0+	0,2843(19)
^186m1W	1517,2(6) кэВ			18(1) мкс			(7−)
^186m2W	3542,8(21) кэВ			>3 мс			(16+)
¹⁸⁷W	74	113	186,9571605(19)	23,72(6) ч	β⁻	¹⁸⁷Re	3/2−
¹⁸⁸W	74	114	187,958489(4)	69,78(5) сут	β⁻	¹⁸⁸Re	0+
¹⁸⁹W	74	115	188,96191(21)	11,6(3) мин	β⁻	¹⁸⁹Re	(3/2−)
¹⁹⁰W	74	116	189,96318(18)	30,0(15) мин	β⁻	¹⁹⁰Re	0+
^190mW	2381(5) кэВ			<3,1 мс			(10−)
¹⁹¹W	74	117	190,96660(21)#	20# с [>300 нс]			3/2−#
¹⁹²W	74	118	191,96817(64)#	10# с [>300 нс]			0+

↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁷⁸Hf
↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁷⁹Hf
↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁰Hf
↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸²Hf или двойной бета-распад в ¹⁸⁶Os

Пояснения к таблице править

Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания править

↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
↑ ¹ ² Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.

[4] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁷⁸Hf

[5] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁷⁹Hf

[6] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁰Hf

[7] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸²Hf или двойной бета-распад в ¹⁸⁶Os

[AME2003-1] Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.

[Nubase2003-2] ¹ ² Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.

[Nubase2020-3] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.

[1]

[2]

[3]

[n 1]

[n 2]

[n 3]

[n 4]